1. 研究目的与意义
由于社会的发展,人们对于占据地球面积70%的海洋已经充满了探索的欲望,由此,不管是在淡水还是在海洋。在浅水层还是在深水区域都应运而生了很多探索机器,而水下仿生机器人便是其中重要的一部分。传统机器人由于体积大,重量大,灵活度底,效率低,机动性差等缺点,其发展一直被限制。但自然界中,速度快,灵活性高的动物数不胜数,所以发展仿生机器人是一种极为有效的方法。探索,发展,开拓水下资源,不管在军用还是民用,是发展经济还是巩固军事基础,发展水下仿生机器人是一条显而易见却卓有成效的道路。
尽快探知其内部情况,有利于对水下资源进一步的开发,缓解如今陆上资源短缺,可谓是利国利民大的大事,所以发展仿生机器人在整个水下资源开发中起着重要的先驱作用,战略意义重大。
为此本次课题研究了鲹科鱼类,并以其为基础研究水下仿生机器鱼,其形态结构及其控制。以期达到在水下能高速运动又灵活,拥有高隐蔽性,高效率,高机动性,轻量化的目的。可在民用,军用两种方向均取得的良好的成效。
2. 研究内容和预期目标
一丶主要研究内容:
1.通过对自然活体鱼形态及运动的观测,研究其身体结构,运动特征,建立起运动学方程。
2.仿生机器鱼的机械结构设计,舵机的选型。
3. 研究的方法与步骤
本课题拟用观察法,实验法。观察活体鱼的运动及身体结构,设计bcf式仿生鱼的主体及外在结构。设计机器鱼的控制方案。将样品置于水下,观察,收集,分析其实际数据。
步骤:
1.采用高速摄像技术和生物实验方法获取鲹科鱼类身体结构及运动数据。
4. 参考文献
[1]王丽慧,周华.仿生机器人的研究现状及其发展方向.上海师范大学学报,2017-06:58-63
[2]沈慧平,马小蒙,孟庆梅,李云峰,马正华.仿生机器人研究进展及仿生机构研究.常州大学学报(自然科学版),2015-01:01-10
[3]王国彪,陈殿生,陈科位,张自强.仿生机器人研究现状与发展趋势.机械工程学报,2015-7:27-44
5. 计划与进度安排
3月01日-3月15日 收集并分析所要数据,包括鲹科鱼类尺寸,重量,运动速度,向前移动及转弯时鱼身动作形态
3月16日-4月25日 设计机器鱼结构,包括鱼头鱼身鱼尾,应选用何种材料,舵机,体积分配,重量分配等
4月26日-5月15日 设计机器鱼控制系统
